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木质素催化转化制化学品研究进展

收稿日期：2024-11-30 修回日期：2025-01-22 接受日期：2025-01-25

DOI:10.20078/j.eep.20250211

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    摘要：随着化石燃料消耗对环境的负面影响日益加剧,全球能源结构正逐步向可持续方向转型。木质素作为自然界中丰富且可再生的芳香族生物质资源,被视为化石资源和工业原料的潜在替代品,受到了学术界和工业界的广泛关注。通过催化解聚将木质素转化为高附加值化学品(... 展开+
    摘要：

    随着化石燃料消耗对环境的负面影响日益加剧,全球能源结构正逐步向可持续方向转型。木质素作为自然界中丰富且可再生的芳香族生物质资源,被视为化石资源和工业原料的潜在替代品,受到了学术界和工业界的广泛关注。通过催化解聚将木质素转化为高附加值化学品(如酚类化合物和生物燃料等)是实现其增值的有效途径。然而,由于木质素具有稳定的结构和复杂的空间构型,其催化转化过程中常出现缩聚现象和产物复杂等问题,导致反应转化率和选择性较低,从而限制了木质素解聚的大规模应用。因此,开发高效的催化转化策略,通过精准控制断键方式和抑制反应中间体的缩聚,实现木质素向精细化学品的高效转化,是一项重要挑战。近期研究提出了多种木质素解聚和升级策略,其中化学策略如热催化、电催化、光催化、微波辅助催化和超声催化等被广泛应用。详细介绍了催化转化技术在工艺类型、催化剂开发和目标产品方面的最新进展,并深入探讨了控制反应途径和机制的关键问题,以期为研究人员提供有价值的见解。最后,展望了木质素解聚升级战略的前景和面临的挑战。

    收起-

    作者：

    • 曾学梽1
    • 王文雨1
    • 霍敏贤1
    • 漆毅1,*
    • 邱学青1,2,3
    • 林绪亮1,2,3
    • 秦延林1,2,3,*

    作者简介

    第一作者：曾学梽(1997—),男,广东中山人,硕士研究生,主要研究方向为木质素解聚转化及其催化剂设计。E-mail:zengxuezhi000@163.com
    通讯作者：秦延林(1986—),男,安徽宿州人,教授,主要研究方向为木质纤维素转化化学品及航空燃料等。E-mail:ylqin@gdut.edu.cn
    漆毅(1992—),男,贵州瓮安人,博士研究生,主要研究方向为木质素催化转化。E-mail:qiyi@gdut.edu.cn

    单位

    • 1. 广东工业大学 轻工化工学院 广东省植物质资源生物炼制重点实验室,广东 广州 510006
    • 2. 广东省化学与精细化工实验室揭阳中心,广东 揭阳 515200
    • 3. 广东工业大学广东省生态安全与绿色发展卓越基础研究中心,广东 广州 510006

    关键字

    • 木质素解聚
    • 热催化
    • 光催化
    • 电催化
    • 微波辅助
    • 超声催化

    基金项目

    国家自然科学基金资助项目(22422802,U23A6005,22408057)

    引用格式

    曾学梽, 王文雨, 霍敏贤, 等. 木质素催化转化制化学品研究进展[J]. 能源环境保护, 2025, 39(3): 76−89.

    ZENG Xuezhi, WANG Wenyu, HUO Minxian, et al. Research Progress on Catalytic Conversion of Lignin to Chemicals[J]. Energy Environmental Protection, 2025, 39(3): 76−89.

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